超声诊断设备的成像方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明揭示了一种超声诊断设备的成像方法及系统，其方法包括：S1、根据用户设定的扫描线密度及目标帧频，计算并生成一图像扫描序列；S2、利用所述图像扫描序列交替进行二维图像及解剖M型图像的超声扫描；其中，在所述图像扫描序列中，在进行I条二维图像扫描线的扫查后，再进行N条解剖M型扫描线及K条复用扫描线的扫查，所述K条复用扫描线均匀插置于所述N条解剖M型扫描线中；S3、对二维图像及解剖M型图像的扫描信号进行独立处理，以生成相应的二维图像及解剖M型图像。本发明通过采用分别可独立控制的二维图像及解剖M型的图像扫描系列，从而获取同时具备高时间分辨率及高空间分辨率的解剖M型图像，提高了超声诊断设备的图像质量。
【专利说明】超声诊断设备的成像方法及系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及超声医疗领域，尤其涉及一种具有高空间及时间分辨率的超声诊断设备的成像方法及系统。
【背景技术】
[0002]医学超声成像集成了超声物理学、现代电子学、信息学和生物医学等多学科的原理和技术手段，是医学中发展最迅速应用最广泛的技术之一。超声诊断(UltrasonicDiagnosis)是一种将超声检测技术应用于人体的诊断方法，其通过测量生理或组织结构的数据和形态以发现疾病。
[0003]超声诊断仪的解剖M型或任意曲线M型成像模式是由Vingmed Sound公司在1996年最先提出的(该公司在1998年被通用电气公司收购)。如图1所示，该成像方法是基于一组二维图像序列上用户自定义的一条直线或一条曲线的虚拟的M模式成像(Virtual Mmode)，其本质上是通过二维超声图像扫描序列所得到的图像数据，经过某种后处理的方式进行图像显示，实际上就是二维超声图像的另外一种表达形式。因其没有自己的实时控制的扫描序列，所以不是一种实时的扫查模式。
[0004]Philips公司在2003年提出了“超声成像系统上的实时任意M型(Real-TimeArbitrary M-Mode for Ultrasonic Imaging System)” 的成像方法。如图 2 所不，这个发明主要利用了分段线性的方法，将用户自定义的一条任意曲线，分割成多段直线，并且每条直线的两个端点位于相应的超声扫描线上，同时开辟专门的数据缓存进行图像数据的存储和坐标扫描变换，其扫描序列的控制是根据用户自定义曲线的跨度N，这里N表示需要N条超声扫描线才能覆盖整条用户自定义的曲线，每扫查J条二维图像的超声扫描线，就进行一条(即一帧)解剖M型的图像采样线的扫查，即N条超声扫描线的扫查。这样的扫描序列方式忽略了任意曲线M型和二维图像之间的相互依赖关系，以降低二维图像的帧率为代价，来提高任意曲线M型图像的帧率，从而改善其时间分辨率。2005年，深圳迈瑞公司递交了“利用超声B型成像数据获得解剖M型图像的方法和装置”的专利申请，该发明通过把一帧二维图像(B图像)分成K组扫描 线进行超声波的发射和接收成像，同时，利用这K组扫描线所得到的图像数据获得K条解剖M型的图像采样线。这样的扫描序列的方法虽然在一定程度上提高了解剖M型图像的时间分辨率，但是其空间分辨率却降低了 K倍，并且由此合成的二维图像，由于每组扫描线之间都有固定的时间差异，导致图像的横向一致性变差，甚至产生伪像而影响诊断。
[0005]呈上所述，在现有技术中，由于其解剖M型的图像数据是从一组二维图像序列中提取出来的，然后按照时间顺序排列，所以，二维图像的空间分辨率将决定解剖M型或任意曲线M型图像的空间分辨率，而这组二维图像序列的帧频率将决定解剖M型或任意曲线M型图像的时间分辨率。如果要得到较好的空间分辨率，二维图像的扫描线数和发射焦点数就要增多，从而其帧频率就会降低，导致解剖M型或任意曲线M型图像的时间分辨率就较差。反之，如果要得到较好的时间分辨率，二维图像的帧频率就要较高，那么其扫描线数和发射焦点数就要相应减少，导致解剖M型或任意曲线M型图像的空间分辨率变差。所以，目前的解剖M型或任意曲线M型的成像方法，很难得到空间分辨率和时间分辨率都好的图像。
【发明内容】
[0006]为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种超声诊断设备的成像方法。
[0007]相应于上述方法，本发明的目的还在于提供一种超声诊断设备的成像系统。
[0008]为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下:一种超声诊断设备的成像方法，其包括如下步骤:
51、根据用户设定的扫描线密度及目标帧频，计算并生成一图像扫描序列；所述图像扫描序列包括/条二维图像扫描线、ΛΖ条解剖M型扫描线及#条复用扫描线；
52、利用所述图像扫描序列交替进行二维图像及解剖M型图像的超声扫描；其中，在所述图像扫描序列中，在进行/条二维图像扫描线的扫查后，再进行#条解剖M型扫描线及#条复用扫描线的扫查，所述^条复用扫描线均匀插置于所述#条解剖M型扫描线中；
53、对二维图像及解剖M型图像的扫描信号进行独立处理，以生成相应的二维图像及解剖M型图像。
[0009]作为本发明的进一步改进，在用户注重解剖M型图像时，设定二维图像的扫描线密度为L则:
【权利要求】
1.一种超声诊断设备的成像方法，其特征在于，该方法包括如下步骤: S1、根据用户设定的扫描线密度及目标帧频，计算并生成一图像扫描序列；所述图像扫描序列包括/条二维图像扫描线、ΛΖ条解剖M型扫描线及#条复用扫描线； S2、利用所述图像扫描序列交替进行二维图像及解剖M型图像的超声扫描；其中，在所述图像扫描序列中，在进行/条二维图像扫描线的扫查后，再进行#条解剖M型扫描线及#条复用扫描线的扫查，所述^条复用扫描线均匀插置于所述#条解剖M型扫描线中； S3、对二维图像及解剖M型图像的扫描信号进行独立处理，以生成相应的二维图像及解剖M型图像。
2.根据权利要求1所述的超声诊断设备的成像方法，其特征在于，在用户注重解剖M型图像时，设定二维图像的扫描线密度为Z，则:
3.根据权利要求1所述的超声诊断设备的成像方法，其特征在于，在用户注重二维图像时，设定二维图像的扫描线密度为见则:
4.根据权利要求2或3所述的超声诊断设备的成像方法，其特征在于，复用扫描线的线密度#计算公式为:
5.根据权利要求4所述的超声诊断设备的成像方法，其特征在于，在本方法中，
6.根据权利要求1所述的超声诊断设备的成像方法，其特征在于，在用户同时注重二维图像及解剖M型图像时，设定解剖M型图像的目标帧频率为J帧/秒，扫描线密度为见二维图像的目标帧频率为B帧/秒，扫描线密度为Z，假设实际的解剖M型图像的扫描线密度为泣，实际的二维图像的扫描线密度为￡'，则:
7.根据权利要求6所述的超声诊断设备的成像方法，其特征在于，在本方法中，
8.根据权利要求1所述的超声诊断设备的成像方法，其特征在于，在所述图像扫描序列中，将解剖M型图像扫描线分为若干分区，每一个分区对应采用一个或几个发射焦点进行成像。
9.一种超声诊断设备的成像系统，其特征在于，该成像系统包括: 超声探头； 序列扫描及前端控制模块、用于根据用户设定的扫描线密度及目标帧频，计算并生成一图像扫描序列，并利用所述图像扫描序列交替进行二维图像及解剖M型图像的超声扫描；其中，所述图像扫描序列包括/条二维图像扫描线、#条解剖M型扫描线及#条复用扫描线，在所述图像扫描序列中，在进行/条二维图像扫描线的扫查后，再进行#条解剖M型扫描线及#条复用扫描线的扫查，所述^条复用扫描线均匀插置于所述#条解剖M型扫描线中； 图像处理模块、用于对二维图像及解剖M型图像的扫描信号进行独立处理，以生成相应的二维图像及解剖M型图像。
10.根据权利要求9所述的超声诊断设备的成像系统，其特征在于，所述图像处理模块具体包括:信号解调及滤波模块、图像缓存模块、图像后端处理模块、坐标变换模块及图像显示模块，其中，二维图像与解剖M型图像分两路单独处理。
11.根据权利要求9所述的超声诊断设备的成像系统，其特征在于，二维图像与解剖M型图像的序列扫描及前端控制模块的发射模块可设置不同的发射波形、和/或发射频率、和/或发射电压、和/或发射焦点位置、和/或发射焦点数目、和/或发射孔径。
12.根据权利要求9所述的超声诊断设备的成像系统，其特征在于，二维图像与解剖M型图像的序列扫描及前端控制模块的接收模块可设置不同的前放增益、和/或A/D采样率、和/或接收孔径、和/或接收线密度、和/或波束合成精度、和/或变迹窗。
13.根据权利要求10所述的超声诊断设备的成像系统，其特征在于，所述信号解调及滤波模块可设置不同的数字增益、和/或解调频率、和/或基带滤波器参数。
14.根据权利要求9所述的超声诊断设备的成像系统，其特征在于，该系统的图像处理模块设置分别对应于二维图像及解剖M型图像的两个独立的图像缓存，两者设置不同的动态范围、和/或灰阶图谱、 和/或后处理图像算法。
【文档编号】A61B8/13GK103654868SQ201210351126
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2012年9月20日 优先权日:2012年9月20日
【发明者】田园 申请人:飞依诺科技(苏州)有限公司